固液吸附法測(cè)定比表面實(shí)驗(yàn)報(bào)告

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào) 姓名固液吸附法(醋酸在活性炭上的吸附)測(cè)定比表面一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠萌芤何椒y(cè)定活性炭的比表面。了解溶液吸附法測(cè)定比表面的基本原理。二、預(yù)習(xí)要求掌握比表面的概念及其計(jì)算式。明確實(shí)驗(yàn)所測(cè)各個(gè)物理量的意義，并掌握測(cè)定方法三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)表明在一定濃度范圍內(nèi)，活性炭對(duì)有機(jī)酸的吸附符合朗格繆爾(Langmuir)吸附方程：r=rKC (1)01+KC式中，r表示吸附量，通常指單位質(zhì)量吸附劑上吸附溶質(zhì)的摩爾數(shù)；「8表示飽和吸附量；C表示吸附平衡時(shí)溶液的濃度；K為常數(shù)。將(1)式整理可得如下形式:(2)C1 1(2)— rrkr00作CIT—C圖，得一直線，由此直線的斜率和截距可求常數(shù)K如果用醋酸作吸附質(zhì)測(cè)定活性炭的比表面則可按下式計(jì)算：S—rX6.023X1023X2.43x10-20 (3)00式中，S0為比表面(m2?kg-i)；r8為飽和吸附量(mol?kg-i)；6.023x1023為阿佛加德羅常數(shù)；24.3x10-20為每個(gè)醋酸分子所占據(jù)的面積(m2)。四、儀器與藥品1.儀器帶塞三角瓶(250mL)5個(gè);三角瓶(150mL)5個(gè);滴定管1只；漏斗；移液管;電動(dòng)振蕩器1臺(tái)。2.藥品活性炭；HAc溶液（0.4mol?dm-3）；標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液（0.1mol?dm-3）；酚酞指示劑。五、實(shí)驗(yàn)步驟1?準(zhǔn)備5個(gè)洗凈干燥的帶塞三角瓶，分別稱取約1g（準(zhǔn)確到O.OOlg）的活性炭,并將5個(gè)三角瓶標(biāo)明號(hào)數(shù)，用滴定管分別按下列數(shù)量加入蒸餾水與醋酸溶液。瓶號(hào)12345V/mL蒸餾水50.0070.0080.0090.0095.00V /mL醋酸溶液50.0030.0020.0010.005.002.將各瓶溶液配好以后，用磨口瓶塞塞好，并在塞上加橡皮圈以防塞子脫落，搖動(dòng)三角瓶，使活性炭均勻懸浮于醋酸溶液中，然后將瓶放在振蕩器上，蓋好固定板，振蕩30min。振蕩結(jié)束后，用干燥漏斗過濾，為了減少濾紙吸附影響，將開始過濾的約5mL濾液棄去，其余溶液濾于干燥三角瓶中。從1，2號(hào)瓶中各取15.00mL，從3，4，5號(hào)瓶中各取30.00mL的醋酸溶液，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定，以酚酞為指示劑，每瓶滴二份，求出吸附平衡后醋酸的濃度。用移液管取5.00mL原始HAc溶液并標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。六、數(shù)據(jù)處理重新標(biāo)定醋酸濃度：c 廣0.098mol/L①用掉V、=21.98ml，解出（NaOH 1（NaOH）c二0.431mol/L②用掉V =21.54ml，解出c二0.422mol/L。取平均值1 2（Na0H） 2c=0.4265mol/L（HAC）V /mL1（NaOH）V /mL2（NaOH）V /mL平均值c/mol/L平衡1號(hào)瓶31.8131.8031.8050.20782號(hào)瓶18.9018.6918.7950.12283號(hào)瓶25.0725.0925.0800.0819

4號(hào)瓶12.8112.8512.8300.04195號(hào)瓶6.126.256.1850.02021.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表。瓶號(hào)活性炭重起始濃度平衡濃度吸附量c/r-1m(kg)/x10-3C(mol?dm-3)C(mol?dm-3)r(mol?kg-1)(kg?dm-3)10.9980.21330.20780.55110.377120.9960.12720.12280.44680.274831.0180.08530.08190.33400.245241.0190.04390.04190.19920.210351.0060.02130.02020.10930.18482?計(jì)算各瓶中醋酸的起始濃度C0,平衡濃度C及吸附量r(mol?kg-1)。?v式中，V為溶液的總體積(dm3)；m為加入溶液中吸附劑質(zhì)量(kg)。答：數(shù)據(jù)見上表。以吸附量r對(duì)平衡濃度C作等溫線。4.作C/r—C圖，并求出「8和常數(shù)K。DJ503-0.250.2Y=O.9998xi0.1635R2=0.99140.15 1 1 10 0,05 0.1 0.1.5 0.2 075所以，由圖中方程式可以得到丄=0.9998,r=1.000p g1F~K=1F~K=0.1635,K二6.11505.由r^計(jì)算活性炭的比表面。由S=rX6.